视频源：AMAT
混合键合是半导体封装技术的一项突破，该技术大大减少了两个小芯片之间所需键合的 I/O 互连尺寸，为无数新的计算机芯片设计铺平了道路。在封装史上，最后一次重大范式转变是从引线键合到倒装芯片。从那时起，更先进的封装形式（例如晶圆级扇出和 TCB）一直是相同核心原理的渐进式改进。这些封装方法都使用某种带焊料的凸块作为硅与封装或板之间的互连。这些技术可以一直缩小到约 20 微米的间距。为了进一步扩展，需要另一种范式转变：采用混合键合的无凸块互连。
混合键合的尺寸超出了 10 微米互连间距，并且它不使用任何中介物，例如具有更高电阻的焊料。混合键合用于芯片的垂直（或 3D）堆叠。混合键合的显着特点是它是无凸点的。它从基于焊料的凸块技术转向直接铜对铜连接。这意味着顶部模具和底部模具彼此齐平。两个芯片都没有凸块，而是只有可缩放至超细间距的铜焊盘。没有焊料，因此避免了与焊料相关的问题。
关于混合键合的未来机遇：
增强计算能力：混合键合促进芯片之间更紧密、更高效的连接，为更高性能计算铺平了道路。这可以支持人工智能、机器学习和数据分析等先进技术，这些技术需要快速数据处理和增加带宽[1]。
开发更小、更高效的设备：通过实现更有效的 3D 集成，混合键合允许设计更小、更轻的设备，而不会牺牲功率或效率，这是消费电子产品和移动设备必不可少的趋势。
支持异构集成：混合键合将成为在单个芯片上集成不同组件的核心，促进医疗设备、物联网和自动驾驶汽车等领域的定制应用。
半导体制造需求和竞争加剧：随着混合键合成为首选封装技术，主要设备制造商正在加大开发力度以满足全球需求。这种竞争可能会加速该领域的技术进步。
在高性能设备中的广泛应用：混合键合的可扩展性有望在各个领域得到广泛应用，特别是在需要高可靠性和性能的应用领域，例如航空航天、国防和工业自动化。
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